Cao Trường Cung từng đảm nhiệm chức Tịnh Châu Thứ sử. Vào lúc quân Đột Quyết xâm phạm Tấn Dương, ông tận lực đẩy lui được.

Năm Hà Thanh thứ 3 (564), Bắc Chu quyền thần Vũ Văn Hộ vừa đón mẹ trở về từ Bắc Tề, lại bội ước liên minh với Đột Quyết, cất 20 vạn quân tấn công 1 dải Lạc Dương, vây khốn Lạc Dương. Tháng 12, triều đình Bắc Tề lấy Đoàn Thiều, Hộc Luật Quang, Cao Trường Cung đưa quân đi trước cứu viện. Đoạn Thiều khéo bày mưu, đưa quân Tề bất ngờ đón đánh quân Chu ở hang Thái Hòa. Đoạn Thiều nắm tả quân, Hộc Luật Quang nắm hữu quân, Cao Trường Cung nắm trung quân, đánh cho quân Chu đại bại.

Khi ấy thành Lạc Dương bị vây rất gấp, Cao Trường Cung mặc giáp trụ, cầm binh khí, soái lĩnh 500 tinh kỵ xông vào vòng vây, đến dưới thành Kim Dong [4] (1 tòa công sự, dùng để đóng quân, ở phụ cận Lạc Dương). Người Tề trên thành không nhận ra, ông phải cởi mũ cho họ trông thấy. Quân giữ thành một mặt mở cửa, một mặt bắn tên yểm hộ cho ông vào thành. Sĩ khí của quân Tề lên cao, đánh lui quân địch, tướng Chu Uất Trì Huýnh nản lòng, giải vây cho Lạc Dương. Không lâu sau, tướng Chu là Vương Hùng tử thương, bọn Vũ Văn Hiến, Đạt Hề Vũ… đành phải bỏ lại doanh trại mà triệt thoái.

Binh sĩ Bắc Tề làm ra bài ca để tán tụng chiến công của Cao Trường Cung, chính là "Lan Lăng vương nhập trận khúc" nổi tiếng. Cao Trường Cung nhờ công được phong Thượng thư lệnh.

Sau đó, ông lần lượt đảm nhiệm chức Mục của các châu Ti, Thanh, Doanh. Tháng 7 năm Vũ Bình đầu tiên (570), ông được nhậm mệnh làm Lục thượng thư sự. Tháng 2 năm thứ 2 (571), được làm Thái úy.

Tháng 3, Cao Trường Cung cùng Thái tể Đoạn Thiều, Hữu thừa tướng Hộc Luật Quang liên hiệp tiến đánh Khiêu Cốc [5], giao chiến với tướng Chu là Vũ Văn Hiến.

Tháng 5, Đoạn Thiều vây đánh Định Dương, Phần Châu thứ sử Dương Phu nhà Bắc Chu cố thủ thành trì, Đoạn Thiều mãi không hạ được. Sau khi Đoạn Thiều ngã bệnh [6], Cao Trường Cung thay thế ông ta thống lĩnh toàn quân. Ông đặt phục binh, nhân lúc Dương Phu rút lui vào thành mà đánh bại quân Chu [7].

Tháng 8 năm Vũ Bình thứ 3 (572), ông được nhậm mệnh làm Đại tư mã. Tháng 4 năm thứ 4 (573), được làm Thái Bảo. Cao Trường Cung nhờ công, trước sau được phong Quận công của các quận Cự Lộc, Trường Lạc, Lạc Bình, Cao Dương.